毫米波雷達(dá)在無人駕駛和高級輔助駕駛系統(tǒng)主動防撞應(yīng)用中起著重要作用。本課題針對現(xiàn)實(shí)路況中多目標(biāo)探測和跟蹤問題開展研究,主要工作包括:（1）針對毫米波汽車防撞雷達(dá)的多目標(biāo)探測問題,采用一種多斜率調(diào)頻波形。該波形利用兩組不同周期的對稱三角形調(diào)頻連續(xù)波,形成四段具有不同調(diào)頻斜率的線性調(diào)頻波形對多目標(biāo)進(jìn)行探測。該波形結(jié)合相應(yīng)的目標(biāo)匹配方法,能將多個目標(biāo)的距離、速度信息提取出來,解決了傳統(tǒng)波形及信號處理方法的距離、速度耦合及虛假目標(biāo)的問題。場外試驗(yàn)表明,多斜率調(diào)頻波形及其信號處理方法能有效實(shí)現(xiàn)對多目標(biāo)的探測。（2）針對毫米波汽車防撞雷達(dá)在道路雜波環(huán)境中的目標(biāo)檢測問題,為了使防撞雷達(dá)的目標(biāo)檢測具有恒定的虛警率,且具備抗多目標(biāo)干擾能力,采用在多目標(biāo)情況下表現(xiàn)較好的有序統(tǒng)計(jì)量恒虛警（OS-CFAR）算法,通過仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了有序統(tǒng)計(jì)量恒虛警算法的有效性。（3）針對車輛多散射點(diǎn)引起的差頻信號頻譜展寬問題,在檢測之后的頻譜上采用聚類分析方法將屬于同一個目標(biāo)的多散射點(diǎn)歸類;針對FFT“柵欄效應(yīng)”造成的差頻頻率測量誤差問題,采用能量重心算法來對頻譜進(jìn)行校正,從而提取高精度的距離、速度參數(shù)。（4）對提取的多目標(biāo)的... 

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 汽車防撞雷達(dá)方案比較
        1.2.1 超聲波防撞雷達(dá)
        1.2.2 紅外防撞雷達(dá)
        1.2.3 激光防撞雷達(dá)
        1.2.4 毫米波防撞雷達(dá)
    1.3 國內(nèi)外發(fā)展及研究現(xiàn)狀分析
        1.3.1 國內(nèi)外發(fā)展情況
        1.3.2 多目標(biāo)探測及跟蹤方法研究現(xiàn)狀
    1.4 論文主要工作及內(nèi)容安排
2 毫米波汽車防撞雷達(dá)的系統(tǒng)組成及工作原理
    2.1 系統(tǒng)的組成及工作原理
    2.2 波形比較
        2.2.1 鋸齒調(diào)頻連續(xù)波
        2.2.2 對稱三角形調(diào)頻連續(xù)波
        2.2.3 對稱三角形+點(diǎn)頻信號調(diào)頻連續(xù)波
        2.2.4 多斜率調(diào)頻連續(xù)波
        2.2.5 多斜率調(diào)頻連續(xù)波波形參數(shù)設(shè)計(jì)
    2.3 多斜率調(diào)頻連續(xù)波測距、測速方法
    2.4 測角原理
    2.5 本章小結(jié)
3 多斜率調(diào)頻連續(xù)波防撞雷達(dá)的多目標(biāo)檢測及參數(shù)提取
    3.1 多目標(biāo)探測信號處理關(guān)鍵問題分析
        3.1.1 多目標(biāo)環(huán)境下的目標(biāo)檢測問題
        3.1.2 多目標(biāo)探測的高精度參數(shù)提取問題
        3.1.3 多目標(biāo)跟蹤問題
    3.2 恒虛警檢測
        3.2.1 CA-CFAR
        3.2.2 OS-CFAR
        3.2.3 CA-CFAR與OS-CFAR的仿真對比
    3.3 參數(shù)的高精度提取
        3.3.1 聚類分析
        3.3.2 能量重心算法
    3.4 本章小結(jié)
4 多斜率調(diào)頻連續(xù)波防撞雷達(dá)的多目標(biāo)跟蹤
    4.1 多目標(biāo)跟蹤方案的論證及設(shè)計(jì)
    4.2 目標(biāo)跟蹤建模及濾波
        4.2.1 目標(biāo)運(yùn)動方程與量測方程
        4.2.2 目標(biāo)運(yùn)動模型
        4.2.3 無跡卡爾曼濾波
    4.3 基于隨機(jī)有限集的多目標(biāo)跟蹤
        4.3.1 隨機(jī)集濾波模型
        4.3.2 PHD濾波
    4.4 變結(jié)構(gòu)多模型(VSMM)算法
    4.5 GMPHD算法
    4.6 本章小結(jié)
5 多斜率調(diào)頻連續(xù)波防撞雷達(dá)的信號處理實(shí)現(xiàn)及試驗(yàn)
    5.1 防撞雷達(dá)的信號處理實(shí)現(xiàn)
        5.1.1 毫米波雷達(dá)前端
        5.1.2 中頻信號調(diào)理電路設(shè)計(jì)
        5.1.3 數(shù)字信號處理模塊設(shè)計(jì)
    5.2 多目標(biāo)探測驗(yàn)證
    5.3 多目標(biāo)跟蹤驗(yàn)證
    5.4 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]車載毫米波雷達(dá)頻率劃分和產(chǎn)品現(xiàn)狀分析[J]. 劉玉超,梅亨利,王景.  科技與創(chuàng)新. 2017(11)
[2]多目標(biāo)跟蹤數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)方法綜述[J]. 楊凡弟.  科技視界. 2016(06)
[3]一種改進(jìn)的車載雷達(dá)多目標(biāo)檢測方法[J]. 宋洋.  電子科技. 2014(11)
[4]防撞雷達(dá)——汽車防碰撞系統(tǒng)的核心[J]. 呂光輝,張忍.  汽車工業(yè)研究. 2013(01)
[5]一種魚雷多目標(biāo)跟蹤數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)方法[J]. 楊向鋒,楊云川,郭磊.  魚雷技術(shù). 2012(06)
[6]60GHz射頻芯片——無線通信學(xué)術(shù)和產(chǎn)業(yè)界研究的新熱點(diǎn)[J]. 何仲夏.  前沿科學(xué). 2010(02)
[7]離散頻譜能量重心法頻率校正精度分析及改進(jìn)[J]. 丁康,鄭春松,楊志堅(jiān).  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2010(05)
[8]一種LFMCW雷達(dá)距離速度去耦合方法[J]. 吳禮,彭樹生,肖澤龍,是湘全.  現(xiàn)代雷達(dá). 2008(11)
[9]相控陣?yán)走_(dá)多目標(biāo)跟蹤原理及數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)算法研究[J]. 王蘭云,趙擁軍.  電光與控制. 2007(01)
[10]毫米波LFMCW雷達(dá)加速運(yùn)動目標(biāo)回波檢測與加速度-速度估計(jì)[J]. 杜雨洺,張容權(quán),楊建宇.  紅外與毫米波學(xué)報(bào). 2005(05)

博士論文
[1]毫米波汽車防撞雷達(dá)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 黃文奎.中國科學(xué)院研究生院（上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所） 2006

碩士論文
[1]地面機(jī)動目標(biāo)毫米波探測信號處理研究[D]. 張恒.南京理工大學(xué) 2017
[2]汽車防撞雷達(dá)多目標(biāo)跟蹤算法研究[D]. 龔迅.南京理工大學(xué) 2017
[3]24GHz汽車防撞雷達(dá)天饋關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 楊戰(zhàn).南京理工大學(xué) 2016
[4]基于自適應(yīng)卡爾曼粒子濾波的目標(biāo)跟蹤算法的研究[D]. 李學(xué)超.東北大學(xué) 2013
[5]基于SPCE061A的汽車防碰撞報(bào)警系統(tǒng)研究[D]. 胡三根.華南理工大學(xué) 2012
[6]基于DSP和FPGA的雷達(dá)雜波恒虛警處理技術(shù)研究及性能分析[D]. 趙海濤.大連海事大學(xué) 2012
[7]基于分類多模型法的目標(biāo)跟蹤研究[D]. 徐鐵城.武漢理工大學(xué) 2011
[8]LFMCW雷達(dá)信號處理軟硬件設(shè)計(jì)[D]. 李石.西安電子科技大學(xué) 2010
[9]汽車自動防撞雷達(dá)系統(tǒng)的研究[D]. 江登銀.江西理工大學(xué) 2009
[10]基于FPGA汽車防撞雷達(dá)信號處理機(jī)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 朱劍.南京理工大學(xué) 2008



本文編號：3684734